探讨房屋建筑结构设计中的基础设计

李芳

摘要：近年来，我国在房屋建筑结构设计方面虽然取得了一些成绩，但还存在着一些不足之处，还需要对建筑结构设计进行不断的改进，尤其是对于基础结构设计的改进。 文章介绍了房屋建筑中常见的基础设计形式，分析了房屋建筑中基础设计应注意的问题，提出了房屋建筑结构设计中基础设计的优化措施。

关键词：房屋建筑；结构设计；基础设计

引言

基础结构是房屋建筑工程重要组成部分，主要起到支撑上部结构荷载的作用，其设计效果如何将会在很大程度上影响工程结构稳定性。为满足人们生活以及社会发展需求，在对房屋建筑基础结构进行设计时，需要了解常用的基礎形式，结合其特点与设计现状来确定研究要点，以满足实际需求为根本目的，对整个设计过程进行优化，提高基础设计的效果。

一、房屋建筑中常见的基础设计形式

1、独立的基础设计形式

所谓独立基础设计形式，就是运用刚性或柔性的柱下基础，对建筑物运用圆形或方形的柱子进行支撑。当柱距较大时，使用独立基础，这样虽然比较经济，但建筑不够坚固。然而为了增强建筑的整体性，往往对独立基础设计采用拉梁结构，以适应地基变化和增强抗震能力。当多层建筑的上部结构为框架体系时，此种结构的基础应该采用独立基础；大多数民用建筑的基础，一般考虑采用独立基础。

2、柱下条形基础设计形式

此种基础的设计方式是当柱子负载较大或地基很差时，采用独立基础无法满足承载力要求的情况下而采用的基础设计方式。条形基础具有较大的承受能力，对调整不均匀沉降有良好的作用。然而当柱距较大时，条形基础的刚度也不是很好，调整不均匀沉降的能力也下降，所以采用条形基础时，柱子之间的距离不宜过大。当柱荷负载大，地基承受力小时，或地基易变形和柱荷负载分布不均匀时，一般采用扩大基础底面积，加强柱子刚度来满足建筑基础的承载能力和应对地基变形。虽然柱下条形基础设计是一种较好的基础设计，但是它有自己的适用范围，不能滥用。

3、钢筋混凝土筏板基础设计形式

当地基承载力低，土质不均匀，而建筑的上部结构负载很大时，如采用其他的建筑基础，使得基础之间没有空隙，基础底面积重叠，没有足够的底面积，这时通常采用钢筋混凝土筏板基础。钢筋混凝土筏板基础的整体刚度比较大，可以将柱体的不均匀沉降调整的相对均匀。对于一些不均匀且松软的地基，先进行一定的碾压处理（或换填），以提高地基的承受能力，然后在处理过后的地基上做钢筋混凝土筏板基础。筏板基础又分为平板式筏板基础（当基础负荷相对不大时）梁板式筏板基础（当基础负荷相对较大时）。

二、房屋建筑中基础设计应注意的问题

1、保证设计方案的技术合理性

在进行建筑物地基基础设计时，选择的基础形式要与其上部结构互相适用，地面尺寸还要与地基承载力想适用。为了使建筑物的地基变形不会超过规定的允许值，避免出现结构损坏，建筑物倾斜、开裂等事故，充分的保证地基的稳定性，还应该对建筑物地基的变形及稳定进行充分详细的验算。任何一种设计方案，只有通过相应的施工技术手段，才能使设计方案变成现实。因此，设计者对建筑物的施工工艺和施工技术水平要有充分的了解，并结合相应的工艺技术水平对其设计的方案进行相应的该进，确保最终施工的质量。

2、地基基础设计中的地基土与结构共同作用问题

所谓的共同作用就是把建筑、地基、基础三者看成一个结构整体，而地基基础共同作用就是指地基土与基础共同承担其上部结构所传递的荷载。因此，用沉降控制来设计地基基础就是地基基础共同作用概念的一种具体运用，所谓的地基加固处理就是看基础沉陷量大小的控制要求来对地基的承载力进行修补加固的一种方式。影响地基土与基础的荷载分担比因素主要有一下三项：地基土的土性、基础的基础形式、基础刚度的大小。在进行地基基础设计时，不仅要考虑到基础的作用，还要考虑到基础与地基两者的共同作用，这样才能保证设计出来的地基基础具有合理性与适用性，保障了位于地基基础之上的建筑物的结构安全与使用安全。

3、对软弱地基基础设计

在采用不同的处理方式时应在满足地基承载力及土层不发生整体破坏的前提下，以基础的沉降量为控制条件，满足使用要求和地基规范允许的沉降量来进行局部软弱地基的基础设计。在改变地基条件的情况下，还需要通过改变基础设计的配合来实现。当基底附加压力相同时地基随着基底的尺寸变化而发生相应的变形变化，在荷载确定的情况下如果增大基底的面积，就会使得地基的变形量减小。由于软弱地基的形成原因多种多样，因此在进行软弱地基处理时，要根据实际的工程情况来进行选择，选取一个最适合的方式来进行加固处理，保证在达到加固软弱地基的目的的前提下，不会对周边的建筑以及周边的环境造成任何影响与破坏。

4、沉降缝的设置

所谓的建筑沉降缝就是为了防止建筑物各部分由于地基发生不均匀的沉降而引起房屋破坏而设置的垂直缝。在不同的地基土上建造建筑物或者是建筑物相邻部分的高度、荷载、结构形式差别较大时，为了防止建筑物出现不均匀的沉降，进而引起建筑物的倾斜或者开裂，通常在差异处设置垂直缝隙把建筑物分成若干个独立相邻的单元。由于设置沉降缝会对地基土层中的嵌固作用产生一定的影响，因此会使得建筑物的地基基础设计变得更加复杂多变，增加了地基基础设计的难度。

三、房屋建筑基础设计的优化措施

1、从抗震要求出发，确保结构设计的合理

大多的多层砌体住宅采用的都是横墙承重结构体系和纵横墙共同承重的结构体系。纵横墙的布置应均匀对称，沿平面做到尽量对齐，沿竖向做到上下连续；房屋的尽头和转交的位置不宜设置楼梯间；不宜采用无锚固的钢筋混凝土预制挑檐。对于钢筋混凝土多、高层结构的住宅，抗侧力结构应双向布置。

2、从结构计算和构造上进行合理优化

房屋建筑多层结构刚度均匀，适宜应用底部剪力法；如果房屋建筑结构底层框架附带混合结构且厚度较薄，应该考虑塑性变形带来的集中性影响。一般而言，底层框架结构只含抗震墙，因此底层框架混合结构剪力的分配，不能按照一般的框架抗震墙来计算，需要选择“双保险”的方式来计算，抗震墙承担所有剪力，框架根据刚度比例承当一定的剪力。在进行刚度技术时，框架刚度不产生折减，抗震墙产生折减，通常折减至刚度的20%～30%，考虑到由于地震作用而形成的倾覆力矩造成底层框架中的附加轴力，不能用简单的单向板的计算方法来代替连续板的计算方法。双向板查表计算时，不能忽略材料泊松比的影响，否则，由于跨中弯矩未进行调整，将使计算值偏小。

结束语

总之，房屋建筑结构设计中的基础设计是一项较为系统复杂的工作。作为设计人员，做好房屋建筑结构设计中的基础设计是确保房屋建筑工程质量的关键，在设计工作中做好每一个细节的设计，尽可能的提高房屋建筑的功能，从根本确保房屋建筑结构设计质量，进而确保房屋建筑工程质量。

参考文献：

[1]刘建鑫.高层建筑结构地下室和基础设计应注意的问题[J].山西建筑，2011（4）.

[2]李剑波.建筑结构设计中的异形柱节点受力特点分析[J].价值工程，2011（1）.

[3]卢建勇.如何搞好房屋建筑结构的优化设计[J].中国房地产业，2011（3）.